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於無聲處精雕琢 三尺乾坤增德能 ——《輸油管道設計與管理》教學設計探索
發佈時間:2021-05-27 18:54:26點擊數:字號:
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審核人

專業課程是體現學校專業特色的重要載體,是學生與工程實踐聯繫的重要紐帶,也是實現學校教育目標的重要保證。面對信息化時代本科人才培養的要求和特點,專業課程教學設計應以“人”的塑造為基礎,以能力培養為目標導向,落實“吸引+底線”的設計思路,通過有針對性地設計各個教學環節,“吸引”學生注意力,激發學習興趣,形成正向激勵;同時建立明確的評價制度體系,形成教學質量“底線”,促進學生思想素質和專業素養的提高。本文以《輸油管道設計與管理》課程教學設計為例進行介紹。

一、潤物無聲提高思想素質

做實課程思政有機融入,潛移默化提升正能量。從案例“點”、時間“線”及課內課外“面”三個層次對課程思政進行設計。考慮課內、課外2個維度,貫穿管道行業發展歷史(History),展望行業未來(Fu?ture),建立科技類、生態類、安全類等課程思政案例庫,將思政教育有機融入各教學環節,構建具有行業特色的“2+H+F”思政教育體系。強調教師的引導作用,堅決避免生硬説教,用我國管道發展的事實説話,精心設置類似於相聲中的思政教育“包袱”,讓學生自己感悟出“四個自信”。

“點”:多渠道多視角豐富思政案例庫,強調責任擔當,弘揚石油精神。通過文獻、訪談、調研等方式,建立科技、生態、安全等思政案例庫,將案例有機融入授課全程。例如,管道作業環境惡劣,具有不可視、高風險、高消耗、高成本、高污染等特點,可融入安全、環保案例,樹立綠水青山的理念,提高學生法律意識和紅線意識。

“線”:讓歷史告訴未來,增強家國情懷和職業素養。在專業內容講授中融入我國管道發展歷程,新中國成立前我國管道不足30公里,到2025年將倍增至24萬公里,充分展現了集中力量辦大事的制度優越性。讓學生切實體會行業鉅變,感受國家驕傲,增強認同感和歸屬感。

“面”:充分發揮第二課堂的增益效應,強化知行合一。與校團委合作,以課程內容為基礎,挖掘設定思政題目;通過調研、報告和研究等第二課堂實踐形式,讓學生親身感受科技力量、完整性思想和團隊精神,實現專業、思想素養共同提升。利用讀書分享、集體備課、接受培訓等方式,認真學黨史悟思想,提升教師使命感、責任感和民族自豪感,讓教師成為課程思政的第一踐行者,增強教師授課時的感染力。

二、精雕細琢激發主觀能動性

從課程體系、實驗系統和授課過程的細節入手,讓教學環節精緻完善絲絲入扣。針對管道工程複雜系統,梳理優化課程內容,構建符合管道行業發展需求、多學科交叉融合的複合型教學體系。堅持學生能力提升和素質培養導向,形成以工藝計算和運行管理為主線、貫穿思政教育和完整性理念,構建工程目標導向的“輸油管道工程”課程體系。抓住國家油氣管網集團成立契機,豐富教學案例庫,完善專題講座庫,不斷更新管道工業前沿成果、最新標準規範等內容。

基於實際管網系統,構建虛擬體系升級實體裝置,仿真管道調度。從設備工藝、遠程監控和虛擬仿真三個層次鍛鍊並提升學生的管道工程實踐能力。一是與機械學科融合,自主研發等温輸油教學實驗裝置,對學生進行設備和工藝的基本訓練。二是與控制工程學科融合,實現本地控制和遠程控制的物理空間分離。學生可扮演總調度長和輸油站長等角色,協同完成輸送任務,培養團隊意識。三是與虛擬仿真融合,實現管道數字孿生,情景化再現生產過程,極大地豐富了實驗場景,顯著增強學生的帶入感。設置高階性探究式實驗,學生通過文獻查閲,設計並實施相應的輸油管道虛實結合實驗方案,鍛鍊調研、規劃、探索和動手能力。實驗環節中還滲透安全環保理念和科學精神。

將信息技術有機融入課堂教學中,利用雨課堂等信息技術手段,實現課堂即時互動反饋,隨時掌握學習情況;對課程教學內容進行梳理優化,開發在線開放課,兼具學習和過程考核功能。甄選管道工程設計與運行實例熱點,激發學生學習興趣。例如,以“1122”青島管道泄漏爆炸事故為切入點,引導學生思考如何判斷漏點方位,增強學生帶入感;同時引發學生關於安全環保等方面的思考,潤物無聲地提高學生的法律和紅線意識。

三、細化評價形成制度保障

以提升學生解決複雜工程問題能力為導向,建立綜合考核-評價-改進的閉環形成性評價模式:包括過程考核、課程實驗、程序作業、管道完整性報告、管道工藝作業、期末考試等環節,科學“增負”,解決一考定終身的問題,並實現學習過程的全程監控,增強學生經過刻苦學習後能力增強、素質提高的成就感。

利用在線課程平台開展過程考核,重點考查基礎知識掌握情況,由學習進度分、學習習慣分、學習互動分、章節測試分和在線測試分組成。設置高階性程序作業,學生運用所學知識,自主編程,進行管道工藝計算,分析並呈現計算結果,完成輸油工藝設計、方案制定等複雜工程任務。管道完整性管理內容廣、更新快,通過完整性管理專題報告環節,培養學生對管道發展趨勢與研究熱點的洞察能力。期末試卷取消客觀題,全面推行管道工程問題驅動式考題,建立專業課程在線考試方式,考核學生“解決複雜工程問題”的綜合能力。制定在線考試細則,在遠程監考、考試平台、發題控制、答題要求、答卷上傳、備用方案等方面予以落實。引入自主創新實驗附加分制,培養學生研究能力和創新思維。設計熱油管道臨界最小輸量研究等具備創新性、高階性和挑戰度的實驗內容,根據學生表現,實行考核附加分5分制,形成正向激勵。另外,課程思政與第二課堂融合,通過“第二課堂成績單”實現考核。

(作者系儲運與建築工程學院副院長、教授,學校首屆教師教學創新大賽二等獎獲獎團隊主講教師)

【 作者:劉剛 來自:  責任編輯: 審核:】

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